Наслаждайтесь, пока можете: Уменьшение количества кислорода однажды приведет к гибели большинства живых существ на Земле

Пока жизнь процветает на нашей богатой кислородом планете, но Земля не всегда была такой – и ученые предсказывают, что в будущем атмосфера вернется к атмосфере, богатой метаном и с низким содержанием кислорода.

Возможно, это произойдет не раньше, чем через миллиард лет. Но когда изменения наступят, они произойдут довольно быстро, согласно исследованию, опубликованному в 2021 году.

Этот сдвиг вернет планету в состояние, похожее на то, в котором она находилась до так называемого Великого окислительного события (GOE) около 2,4 миллиарда лет назад.

Более того, авторы исследования утверждают, что атмосферный кислород вряд ли является постоянной характеристикой пригодных для жизни миров в целом, что имеет последствия для наших усилий по обнаружению признаков жизни дальше во Вселенной.

"Модель предсказывает, что деоксигенация атмосферы с резким снижением содержания O2 в атмосфере до уровней, напоминающих архейскую Землю, скорее всего, произойдет до начала влажных парниковых условий в климатической системе Земли и до обширной потери поверхностной воды из атмосферы, – объясняют исследователи в своей работе.

В этот момент наступит конец пути для человека и большинства других форм жизни, которые зависят от кислорода, чтобы прожить день, поэтому будем надеяться, что мы придумаем, как покинуть планету в течение следующего миллиарда лет".

Чтобы прийти к своим выводам, исследователи провели подробные модели биосферы Земли, учитывая изменения яркости Солнца и соответствующее падение уровня углекислого газа, поскольку этот газ разрушается под воздействием растущего количества тепла. Меньшее количество углекислого газа означает меньшее количество фотосинтезирующих организмов, таких как растения, что приведет к уменьшению количества кислорода.

Ученые ранее предсказывали, что повышенная радиация от Солнца сотрет океанские воды с лица нашей планеты примерно через 2 миллиарда лет, но в данной модели – основанной на среднем значении чуть менее 400 000 симуляций – говорится, что снижение уровня кислорода убьет жизнь в первую очередь.

"Падение кислорода очень, очень экстремально", – сказал New Scientist ученый-землевед Крис Рейнхард из Технологического института Джорджии. "Речь идет о том, что кислорода будет в миллион раз меньше, чем сегодня".

Что делает исследование особенно актуальным для сегодняшнего дня, так это наши поиски пригодных для жизни планет за пределами Солнечной системы.

Телескопы становятся все более мощными, и ученые хотят знать, что им следует искать в массивах данных, которые собирают эти приборы.

Вполне возможно, что для того, чтобы иметь наилучшие шансы обнаружить жизнь, нам нужно охотиться не только за кислородом, но и за другими биосигнатурами, говорят исследователи. Их исследование является частью проекта НАСА NExSS (Nexus for Exoplanet System Science), в рамках которого изучается возможность обитаемости планет, отличных от нашей планеты.

Согласно расчетам, проведенным Рейнхардом и ученым-экологом Казуми Одзаки из Университета Тохо в Японии, богатая кислородом пригодная для обитания история Земли может продлиться всего 20-30 процентов от общего срока жизни планеты – и микробная жизнь будет существовать еще долго после нашего исчезновения.

"Атмосфера после великой деоксигенации характеризуется повышенным содержанием метана, низким уровнем CO2 и отсутствием озонового слоя", – говорит Одзаки.

"Земная система, вероятно, будет миром анаэробных форм жизни".